Laporan Praktikum Fisika Dasar 2

88
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013 Page | 1 MODUL B-1 OPTIK GEOMETRIK 3 I. Maksud dan Tujuan 1. Mempelajari sifat-sifat pemantulan pada cermin datar lengkung (cekung dan cembung). 2. Mempelajari sifat-sifat pada lensa cekung (convance glass) dan lensa cembung (convez glass). 3. Menentukan indeks bias mutlak beberapa jenis lensa. II. Alat-alat 1. Ray optic demonstation set. 2. Ray optic demonstration set. III. Teori A. Pemantulan Pada Cermin Datar Cahaya merambat menurut garis lurus. Kita dapat melihat benda karena cahaya yang mengenai benda di pantulkan ke mata kita. i r Gambar 1. N ( normal ) Bidang Pantul Sinar datang Sinar pantul

Transcript of Laporan Praktikum Fisika Dasar 2

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 1

MODUL B-1

OPTIK GEOMETRIK 3

I. Maksud dan Tujuan

1. Mempelajari sifat-sifat pemantulan pada cermin datar lengkung

(cekung dan cembung).

2. Mempelajari sifat-sifat pada lensa cekung (convance glass) dan

lensa cembung (convez glass).

3. Menentukan indeks bias mutlak beberapa jenis lensa.

II. Alat-alat

1. Ray optic demonstation set.

2. Ray optic demonstration set.

III. Teori

A. Pemantulan Pada Cermin Datar

Cahaya merambat menurut garis lurus. Kita dapat melihat

benda karena cahaya yang mengenai benda di pantulkan ke mata

kita.

i r

Gambar 1.

N ( normal )

Bidang Pantul

Sinar datang

Sinar pantul

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 2

HUKUM I Snellius :

1. Sinar dating, sinar pantul dan garis normal berpotongan pada

suatu titik dan terletak pada suatu bidang datar.

2. Sudut dating (i) = sudut pantul (r).

B. Pemantulan Pada Cermin Cermin Lengkung.

Cermin cekung dan cermin cembung disebut cermin

lengkung. Cermin cekung bersifat mengumpulkan bayangan

(konvergen) dan cermin cembung bersifat menyebarkan bayangan

(divergen ).

V

F C

Sinar datang

Sinar Pantul

Sinar dating sejajar sumbu utama cermincekung akan di

pantulkan melalui titik fokus

Gambar 2.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 3

C. Pembiasan

HUKUM II Snellius : Jikia dating dari medium yang

kuranga rapat ke medium yang lebih rapat, sinar akan di belokkan

mendekati garis normal.

Hubungan matematisnya adalah :

12 sin sin

n1 . sin i = n2 . sin r

i

r

Garis normal

Medium 1

Medium 2

Sinar biar

Sinar datang

bidang

Gambar 3.

Dimana :

n 1 = indeks bias mutlak medium 1

n 2 = indeks bias mutlak medium 2

sin i = sudut dating dalam medium 1

Sin r = sudut dating dalam medium 2

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 4

IV. Jalanya Praktikum

A. Membuktikan Hukum I Snellius

1. Tempelkan laser Ray Box ( LRB ) dan working sheet F

pada panel percobaan .

2. Tempelkan cermin datar secara vertical tepat pada garis

tengah working sheet F dengan depan cermin menghadap

ke LRB.

3. Aktifkan LRB dengan satu sinar keluar saja kemudian

arahkan ke sinar dengan membentuk sudut ke pusat cermin

datar.

4. Ulangi langkah 3 dengan sudut yang berbeda.

5. Catat apa yang terjadi.

B. Pemantulan Pada Cermin Lengkung

1. Tempelkan LRB dan cermin cekung saling berhadapan dan

sejajar pada panel percobaan.

2. Aktifkan LRB dengan semua sinar keluaran. Amati dan

cacat yang terjadi.

3. Ulangi langkah diatas dengan menggunakan cermin

cembung.

C. Pembiasan Pada Lensa

1. Tempelkan LRB dan lensa cekung saling berhadapan dan

sejajar pada panel percobaan.

2. Aktifkan LRB dengan semua sinar keluaran. Amati dan

cacat apa yang terjadi.

3. Ulangi langkah-langkah diatas dengan menggunakan lensa

cembung.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 5

D. Mencari Indeks Bias mutlak

1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca setengah

lingkaran seperti pada gambar di atas dengan yang telah di

tentukan oleh asisten.

2. Catat hasilnya pada table yang sudah di sediakan.

3. Ulangi dengan beberapa sudut yang berbeda.

E. Mencari Kedalaman Semu

1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca seperti

pada gambar di atas dengan sudut yang telah di

tentukanoleh assisten.

2. Catat hasilnya pada table yang sudah di sediakan.

3. Ulangi dengan beberapa sudut yang berbeda.

L

R

B

L

R

B

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 6

F. Mencari Sudut Kritis

1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca setengah

lingkaran seperti pada gambar di atas dengan sudut yang

telah di tentukan oleh asisten.

2. Geserlah LRB hingga menentukan sudut kritisnya.

V. Pengamatan / Perhitungan

Rumus

Dimana n1 = 1

n2 sin sin

Mencari Nilai n2 dengan rumus diatas :

Tabel 1 : Balok ½ lingkaran

i r Sin i Sin r n 1 n 2

25 50 0.42 0.76 1 1.8

30 54 0.5 0.8 1 1.6

45 61 0.86 0.87 1 1

L

R

B

n 1. Sin i = n2. Sin r

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 7

Tabel 2 : Balok

i r Sin i Sin r n 1 n 2

20 41 0.34 0.65 1 1.91

40 51 0.64 0.77 1 1.20

60 66 0.86 0.91 1 1.05

TKP GANDA

Tabel 1 : n2 = P

Nilai rata-rata

∑ 4.43 1.47

Angka Deviasi

∆ 1 ∑ ∑ 1

∆ 13 3 6.8 4.43 1

∆ 13 20.4 19.362

n p P²

1 1.8 3.24

2 1.6 2.56

3 1 1

∑X = 4.4 ∑X ² = 6.8

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 8

∆ 13 1.042

∆ 0.723 ∆ 0.24

Kesalahan Mutlak

1.47 0.24 1.71

Kesalahan Relatif

∆ 100%

0.241.71 100%

0.14 100%

14 %

Ketelitian

100 % !"#$#%# !$#&'

100 % 14 %

86 %

Ket : karena hasil ketelitian > 80 % Praktikum dinyatakan berhasil.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 9

Tabel 2 : n2 = P

Nilai rata-rata

∑ 4.163 1.38

Angka Deviasi

∆ 1 ∑ ∑ 1

∆ 13 3 6.1906 4.163 1

∆ 13 18.57 17.302

∆ 13 1.272

∆ 0.793 ∆ 0.26

n p P²

1 1.91 3.6481

2 1.20 1.44

3 1.05 1.1025

∑X = 4.16 ∑X ²= 6.1906

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 10

Kesalahan Mutlak

1.38 0.26 1.64

Kesalahan Relatif

∆ 100%

0.261.64 100%

0.16 100%

16 %

Ketelitian

100 % !"#$#%# !$#&'

100 % 16 %

84 %

Ket : karena hasil ketelitian > 80 % Praktikum dinyatakan berhasil.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 11

VI. Jawaban Dari Pertanyaan

1. Lukiskan pemantulan pada cermin lengkung serta sinar

istimewanya ! ( beri keterangan )

2. Lukisan sinar istimewa yang terjadi pada percobaann C ! ( beri

keterangan )

3. Dari hasil percobaan D dan E, carilah harga indeks bias mutlaknya

dan cepat rambat cahaya pada medium ke-2 !

4. Dari hasil percobaan D, buatlah grafik r terhadap I dan sin r

terhadap sin I ! jelaskan !

5. Seekor ikan sedang berenang pada kedalaman 3.2 m di bawah

permukaan air danau. Berapakah kedalaman semu ikan yang di

amati oleh seorang anak ? sekarang gentian ikan yang memandang

muka yang berada 3.2 m di atas permukaan air yang diamati oleh

ikan ?

JAWAB :

1. Cermin lengkung di bagi menjadi 2 yaitu, cermin cekung dan cermin

cembung.

• Cermin Cekung

D

E

B L

R

B

EI

DI

C

BI

AI

Mengkumpulkan bayangan (konvergen)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 12

Keterangan :

A = Sinar dating 1 D = Sinar dating 3

A1 = Sinar pantul 1 D1 = Sinar Pantul 3

B = Sinar dating 2 E = Sinar dating 4

B1 = Sinar pantul 2 E1 = Sinar pantul 4

C = Sinar Istimewa

• Cermin Cembung

Keterangan :

A = Sinar dating 1 D = Sinar dating 3

A1 = Sinar pantul 1 D1 = Sinar Pantul 3

B = Sinar dating 2 E = Sinar dating 4

B1 = Sinar pantul 2 E1 = Sinar pantul 4

C = Sinar Istimewa

Menyebarkan bayangan (divergen)

L

R

B

E

D

B

EI

DI

C

BI

AI

B

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 13

2. Gambar pada percobaan C

Mata Normal

Bayangan yang masuk jatuh di retina, mata dapat melihat dengan normal.

Mata Rabun jauh

Bayangan yang masuk di depan retina, sehingga mata bila melihat benda

yang jaraknya jauh menjadi tidak jelas. Untuk dapat meliaht secara normal

maka di bantu dengan kaca cekung.

L

R

B

L

R

B

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 14

Mata Rabun Dekat

Bayangan yang masuk jatuh di belakang retina, sehingga mata bila melihat

benda yang jaraknya dekat menjadi tidak jelas. Untuk dapat melihat secara

normal maka di bantu lensa cembung.

3. Dari percobaan D dan E mencari rumus indeks bias = n2

Rumus :

n1 . sin i = n2 . sin r ; dimana n1 = 1

n2 sin sin

“ Jawaban sudah di dalam perhitungan sebelumnya “

L

R

B

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 15

4. Grafik Percobaan D

Grafik ‘r’ terhadap ‘i’

Grafik sin r terhadap sin i

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80

Grafik antara L dan n untuk tiap

Frekuensi

1/2 Lingkaran

Balok

r

i

75, 80

60,65

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Grafik antara L dan n untuk tiap

Frekuensi

1/2 Lingkaran

Balok

sin

r

sin i

0.96,0.98

0.86, 0.9

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 16

5. a. Orang melihat ikan :

n1 = 1 ; n2 = 2,31

S = 3,2 m

n1 . S = n2 . S1

S* * +

S* 12,31 3,2

1,38 m

b. ikan melihat orang

n1 = 2,31 ; n2 = 1

S = 3,2 m

n1 . S = n2 . S1

S* * +

S* 2,311 3,2

7,3 m

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 17

VII. Kesimpulan

1. Cahaya dapat merambat menurut garis lurus.

2. Cermin lengkung di bagi 2, yaitu cermin cekung dan cermin

cembung.

3. Seseorang dapat melihat benda karena cayaha yang mengenai

benda tersebut di pantulkan ke mata kita.

4. Menutut Hukum I Snellius, sudut datang sama dengan sudut pantul

(i = r ).

5. Menurut Hukum II Snellius, sinar datang dari medium yang kurang

rapat ke medium yang lebih rapat, maka sinar akan di belokkan

mendekati garis normal, sebaliknya sinar datang dari medium yang

lebih rapat ke medium yang kurang rapat, sinar dibelokkan

menjauhi garis normal.

6. Cermin cekung bersifat mengumpulkan bayangan (konvergen).

7. Cermin cembung bersifat menyebarkan bayangan (divergen).

8. Sudut kritis terjadi bila sudut datang dimana sudut biasnya

mendekati garis normal.

9. Mata normal dapat melihat dengan jelas tanpa menggunakan

bantuan lensa.

10. Mata rabun jauh dapat melihat dengan jelas dengan menggunakan

bantuan lensa cekung.

11. Mata rabun dekat dapat melihat dengan jelas dengan menggunakan

bantuan lensa cembung.

12. Optic Geometri adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari sifat–

sifat bayangan dan cahaya, pemantulan serta pembiasan cahaya

juga.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 18

MODUL B-2

JEMBATAN WHESTONE

I. TUJUAN

Menentukan harga suatu hambatan dengan mengunakan metode

“ Jembatan Whestone “.

II. ALAT – ALAT

1. Sumber tegangan

2. Bangku hambatan

3. Komutator

4. Galvano meter / Zero detector

5. Meja ukur

6. Kabel – kabel penghubung

7. 3 hambatan yang akan di tentukan besarnya

III. TEORI

Suatu jembatan whestone adalah susunan rangkaian seperti gambar

1.

C

RX RB

R1 R2

b a A B

D

4

2 1

3

12

14

11

12

Gambar 1.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 19

Dalam Prakteknya R1 dan R2 dapat merupakan sebuah kawat A – B

seperti gambar.

Keterangan :

K / Rg = Komutator untuk mengubah arus.

RB = Hambatan yang di ketahui (dalam percobaan ini berupa

bangku hambatan.

RX = Hambatan yang di cari harganya.

G = Galvanometer yang di hubungkan A dan B.

L = A – B kawat hambatan lurus pada mistar.

ST = sumber tegangan ( power Supply .

Jika jarum Galvanometer (G) menunjukan nol, Berarti tidak ada

arus yang melalui G jika tidak ada beda potensial antara titik A dan B.

.# ./……………………………1.

Maka akan di dapat persamaan :

1 2 33* 4 1/…………………… 2.

Jika kawat A – B sama dengan hambatan P tiap satuan panjang maka

persamaan (2) menjadi :

1 5 12 612 6 7 1/ #&#8 1 5929171/

CATU DAYA

ARUS SEARAH

Rb Rx

L K A B

L2 L1 R9k

Gambar 2.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 20

Disini terlihat bahwa harga – harga yang di perlihatkan antara L1 dan

L2 atau panjang kawat antara B – D dan A – D.

IV. PERCOBAAN YANG DILAKUKAN

1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 2.

2. Komutator K tetap terbuka dan belum dihubungkan dengan

number arus, atau tegangan yang kecil..

3. Setelahh rangkaian di periksa asisten dengan persetujuanya

barulah komutator di hubungkan dengan sumber arus.

4. Sengan kontak geser D kira-kira ditengah- tengah L usahakan agar

simpangan jarum galvanometer G menjadi nol dengan cara

mengubah ubah hambatan Rb.

5. Buatlah arus menjadi lebih besar sedikit demi sedikit, geserkanlah

kontak geser D usahakan supaya simpangan jarum galvanometer

menjadi nol.

6. Jika kedudukan ini telah tercapai catatlah L1 dan L2

7. jika kedudukan ini arus dengan mengubah komutator K ulangi

percobaan 5 dan 6.

8. Putuskan hubungan komutator dengan sumber arus. Ganti (tukar)

letak Rb dan Rx (Rb sekarang terletak pada Rx semula dan

sebaliknya).

9. Ulangi percobaan 2 s/d 7 untuk kedudukan ini.

10. Ulangi percobaan 2 s/d untuk R yang lain.

11. Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedudukan R dalam keadaan seri.

12. Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedua R dalam keadaan parallel.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 21

V. PENAMATAN/PERHITUNGAN

Menggunakan TKP tunggal

: ∆:

∆: = ½ x Ketelitian alat ukur

∆: = ½ x 0,1

∆: = 0,05

Untuk Rx1

p = L1

Rb K1 K2

L1 p + Δp p - Δp L1 p + Δp p - Δp

10 1.9 1.95 1.85 0.8 0.85 0.75

56 0.7 0.75 0.65 1.2 1.25 1.15

100 1.6 1.65 1.55 0.7 0.75 0.65

Untuk Rx2

p = L1

Rb K1 K2

L1 p + Δp p - Δp L1 p + Δp p - Δp

10 1.6 1.65 1.55 1.9 1.95 1.85

56 1.6 1.65 1.55 1.7 1.75 1.65

100 1.5 1.55 1.45 1.9 1.95 1.85

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 22

Untuk Rangkaian Seri

p = L1

Rb Rangkaian Seri Rangkaian Pararel

L1 p + Δp p - Δp L1 p + Δp p - Δp

10 1.7 1.65 1.55 1.7 1.95 1.85

56 1.9 1.65 1.55 1.3 1.75 1.65

100 1.4 1.55 1.45 0.8 1.95 1.85

VI. TUGAS PRAKTIKUM

1. Gambarkanlah rangkaian yang saudara buat, serta skema

peralatan yang saudara rangkaian. Beri tanda kutub positif dan

negative bila perlu.

2. Hitunglah masing masing RX beserta masing-masing ketelitianya.

3. Hitunglah RX dalam keadaan seri menurut teori (rumus rangkaian

seri).

4. Hitunglah RX dalam keadaan pararel menurut teori (rumus

rangkaian pararel).

5. Hitunglah RX dalam keadaan seri dan pararel menurut hasil

percobaan.

6. Bandingkan hasil-hasil pertanyaan No.3 dan No.4 dengan

pertanyaan No. 5

7. Bila ketelitian dalam hasil pengukuran hanya tergantung pada

penentuan panjangnya dua bagian kawat hambatan A – B,

terangkan.

8. Jika sumber arus diperbesar, kepekaan akan menjadi besar,

mengapa demikian ?

9. Berilah pembahasan tentang percobaan ini ?

10. Apakah tahanan geser di dalam sumber ?

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 23

Jawaban :

1. A

2. Hitung harga masing-masing RX :

Rumus :

1 5929171/

Untuk RX1 :

Rb K1 K2

L1 L2 Rx L1 L2 Rx

10 1.9 98.1 516.32 0.8 99.2 1240

56 0.7 99.3 7944.16 1.2 98.8 4610.66

100 1.6 98.4 6150 0.7 99.3 14185.71

Untuk RX2 :

Rb K1 K2

L1 L2 Rx L1 L2 Rx

10 1.6 98.4 615.00 1.9 98.1 516.32

56 1.6 98.4 3444.00 1.7 98.3 3238.12

100 1.5 98.5 6566.67 1.9 98.1 5163.16

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 24

3 – 4. Hitung harga RX untuk rangkaian seri dan pararel

Rumus :

1 5929171/

Rb Rangkaian Seri Rangkaian Pararel

L1 L2 Rx L1 L2 Rx

10 1.7 98.3 578.24 1.7 98.3 578.24

56 1.9 98.1 2891.37 1.3 98.7 4251.69

100 1.4 98.6 7042.86 0.9 99.1 11011.11

5. Hitung RX dalam keadaan seri dan pararel :

Rumus :

1 5929171/

1 ;92 92<91 91<= 1/

Rb Rangkaian Seri dan Pararel

L1 L2 L1’ L2’ Rx

10 1.7 98.3 1.7 98.3 578.24

56 1.9 98.1 1.3 98.7 3444.00

100 1.4 98.6 0.9 99.1 8595.65

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 25

6. Perbandingan pertanyaan No.3, 4 dan 5

Dari perbandingan No. 3 kita dapt mengetahui dari hasil

perhitungan, kita dapatkan hasil dari Rx pada rangkaian seri.

Dari percobaan No. 4 kita dapat mengetahui dari hasil

perhitungan, kita apatkan hasil Rx pada rangkaian pararel.

Dari hasil perbandingan No. 5 kita dapat mengetahui dari hasil

perhitungan , kita dapatkan hasil dari Rx pada rangkaian seri

dan pararel.

Hasil pada perbandingan Rx tersebut memiliki nilai yang

berbeda – beda.

7. Karena untuk mengetahui tegangan / hambatan yang akan

dilakukan dapat menentukan zero detector (Galvanometer).

8. Karena tegangan yang mengalir akan membesarkan teangan

hambatan yang terdapat pada Galvanometer.

9. Dalam pembahasan praktikum ini membahas tentang cara

rangkaian seri dan rangkaian pararel jembatan Whestone.

10. Tahanan geser didalam sumber berfungsi untuk mengurangi

tegangan yang mengalir sampai penunjukan Galvanometer/Zero

detector.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 26

VII. KESIMPULAN

1. Bahwa pada praktikum B2 ini kita dapat menentukan harga suatu

hambatan dengan mempergunakan metode “Jembatan

Whestone”.

2. Kita telah dapat merangkai jembatan Whestone dengan mudah

dan di mengerti.

3. Dari hasil perhitungan telah dapat adanya perbedaan antara

rangkaian seri dengan rangkaian pararel.

4. Pada rangkaian ini, komutator berfungsi untuk mengubah arah

arus (Switch arus).

5. Bila pada penunjukan jarum pada Galvanometer menunjukan

angka nol. Berarti tidak ada arus yang melalui Galvanometer.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 27

MODUL B – 3

RESONANSI LISTRIK

I. Tujuan

1. Mampu mengamati adanya gejala resonansi dalam rangkaian arus

bolak balik.

2. Mampu menentukan besar tahanan dan induksi dari

inductor(kumpulan pemadam).

II. Alat dan Bahan

1. Inductor (kumparan pemadam) dan hambatan (R).

2. Sumber tegangan (transformator/AC).

3. Multimeter.

4. Bangku kapasitor.

5. Miliampare meter AC.

6. Kabel – kabel penghubung.

III. Teori

1. Resonansi arus AC

Arus AC atau kepanjangan dari Alternating Current adalah

arus yang sifatnya mempunyai dua arah atau lebih di kenal

dengan sebutan arus bolak balik yang tidak memiliki sisi negative,

dan hanya mempunyai ground (bumi). Arus AC biasa digunakan

untuk tegangan listrik PLN sebesar 220 Volt 50 hertz, ini dalah

tegangan standart untuk Indonesia.

Pada dasarnya, di setiap rangkaian arus AC pasti

mempunyai nilai induktansi, hambatan dan kapasitas. Akan tetapi

nilai hambatan, kapasitas dan induktansi tergantung pada jenis

komponen di dalam rangkaian tersebut, yang dalam keadaan

tertentu nilainya dapat diabaikan sedangkan pada kondisi lain

tidak dapat diabaikan.

Dalam arus AC, terdapat hambatan yang disebut

impedansi (Z) yang terdiri dari :

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 28

1. Hambatan murni (R) :

2. Hambatan Induktif (XL) :

3. Hambatan kapasitor (XC) :

Pada rangkaian R-L-C, terdapat 3 kemungkinan impedansi Z

dengan sudut fase, yaitu :

1. XL > XC : rangkaian besifat induktif, arus tertinggal dari

tegangan sebesar.

2. XL < XC : rangkaian bersifat kapasitif, arus tertinggal dari

tegangan sebesar.

3. XL = XC : rangkaian bersifat resistif (terjadi resonansi), arus

sefase dengan tegangan.

1) Rangkaian Seri

Gambar di atas menunjukan sebuah rangkaian listrik dengan

arus bolak balik dengan sususan seri yang terdiri dari T sebuah

tegangan arus bolak balik, bangku kapasitor (C), Induktor (L),

hambatan (R) dan sebuah miliampare meter (mA).

Jika E adalah besarnya tegangan efektif dan ω besarnya

frequency sudut dari sumber tegangan arus bolak balik, maka

besarnya arus efektif (I) yang mengalir melalui rangkaian tersebut

adalah :

> ?@1 A B

mA

K

C

T

Gbr. 1 Rangkaian Listrik dengan hubungan Seri

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 29

Dimana :

R = besarnya tahanan (Ohm).

L = besarnya induktansi dari konduktor (Henry).

C = besarnya kapasitansi dari kapasitor (Farad).

I = kuat arus (Ampare).

E = tegangan (Volt).

ω = frequency sudut (radian per detik).

Jika nilai C diubah-ubah besarnya, maka akan terdapat harga I

yang mencapai harga maksimum. Harga arus maksimum itu

dicapai pada saat harga :

C 1D 9 2

Dan besarnya kuat arus :

>EFG ?1 3

Rangkaian listrik dimana I mencapai maksimum dan harga C *HI A disebut : dalam keadaan resonansi seri.

2) Rangakaian Pararel

Gbr. 2 Rangkaian Listrik dengan hubungan Pararel

R L

T

mA

C

K

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 30

Gambar menunjukan sebuah rangkaian arus bolak balik

dengan susunan pararel dengan inductor (termasuk hambatanya)

dengan kapasitor kemudian disusun seri dengan miliampare

meter ke sumber tegangan arus bolak balik. Jika E tegangan efektif

dari sumber tegangan, maka kuat arus efektifnya adalah :

> ? √DC 1 2D 29C1 D9 4

Jika C diubah-ubah besarnya, maka akan terdapat harga I yang

mencapai harga minimum. Harga arus minimum itu dapat di capai

pada saat harga :

C 1D9 K 19 L 5

Dan besar kuat arus :

C ?11 D9

Seperti halnya pada rangkaian seri, maka pada saat arus

mencapai harga minimum, maka rangkaian tersebut : dalam

keadaan resonansi pararel.

Catatan :

Pada perscobaan ini tidak di pakai hambatan R khusus.

Melainkan R diambil dari kumparan konduktornya (inductor

terdiri dari kumparan kawat dan besi).

Rangkaian bangku kapasitor biasanya seperti :

C1 C2 C3 C4

Rangkaian Bangku Kapasitor

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 31

Jadi dengan menyusun pararel kapasitansinya di jumplahkan

dari masing-masing kapasitor yang terpakai. Adapun bangku

kapasitor geser dimana kapasitansinya adalah jumplah langsung

dari tiap-tiap penunjukan gesernya.

Pada setiap pengukuran baik arus searah maupun arus bolak

balik, selalu digunakan batas ukur yang terbesar kemudian

berturut-turut dikecilkan. Demikian pula untuk tegangan.

2. Frekuensi Resonansi

Resonansi adalah proses bergetarnya suatu benda di

karenakan ada benda lain yang bergetar, hal ini terjadi karena

suatu benda bergetar pada frekuensi yang sama dengan frekuensi

benda yang terpengarui.

Resonansi pada rangkaian AC (alternating current) merupakan

keadaan di mana reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

memiliki nilai yang sama (XL = XC). Reaktansi induktif akan

meningkat seiring meningkantnya frekuensi sedangkan reaktansi

kapasitif justru sebaliknya, akan menurun jika frekuensi

meningkat. Jadi hanya aka nada satu nilai frekuensi dimana

keadaan kedua reaktansi bernilai sama.

Frekuensi resonansi dapat dihitung mengunakan persamaan

matematika berikut ini :

M 12N √9C

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 32

1) Rangkaian seri

Rangakaian resonansi seri merupakan kombinasi rangkaian

inductor dan kapasitor yang disusun secara seri. Untuk

menghitung nilai frekuensi referensi mengunakan rumus di atas.

Contoh :

Pada rangkaian di atas kapasitor C1 memiliki nilai kapasitansi

10uF dan indulktor L1 memiliki nilai induktansi 120mH. Berapakah

frekuensi resonansi (Fr) pada rangkaian resonansi seri di atas ?

M 12N √9C M 1

2 . 3,14 @0,12 . 10OP M 10,006879

M 145,36 QR

+ AC 1

V1

120m

L1

C1

10u

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 33

Jika disimulasikan mengunakan software simulasi dan kita plot

nilai arus terhadap frekuenasi, rangkaian resonansi seri akan

menghasilkan bentuk curva seperti terlihat berikut ini :

Bentuk curva untuk rangkaian resonansi seri pada saat

keadaan resonansi, arus yang mengalir pada rangkaian mencapai

nilai maksimumnya. Ini menandakan bahwa rangkaian resonansi

seri memiliki impedansi yang sangat rendah pada kondisi

resonansi, bahkan pada rangkaian ideal nilai impedansi rangkaian

akan sama dengan ‘0’ (nol).

2) Rangkaian pararel (Tank Circuit)

Kombinasi rangkaian inductor dan kapasitor yang dapat

menghasilkan keadaan resonansi lainya adalah dengan merangkai

inductor dan kapasitor secara pararel atau disebut juga sebagai

‘Tank Circuit’.

Contoh :

100 120 140 160 180 200

100

200

300

400

500

600

700

800

Frequency/Hertz 20 Hertz/div

I(out)/mA

+ AC 1

V1 120m

L1

C1

10u

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 34

Cara menghitung frekuensi resonasi (Fr) pada rangkaian

pararel sama dengan menghitung frekuensi pada rangkaian seri.

Bentuk curva yang menghasilkan oleh rangkaian resonansi

pararel melalui simulasi elektronika di perhatikan pada gambar

berikut ini.

Berdasarkan pada curva di atas, pada keadaan resonansi arus

yang mengalir pada rangkaian mencapai nilai maksimumnya

bahkan hampir mendekati ‘0’ (nol). Ini menandakan bahwa

impedansi rangkaian sangat tinggi bahkan pada kondisi ideal

impedansi rangkaian memiliki nilai yang tak terhingga.

10 12 14 16 18

1

2

3

4

5

6

Frequency/Hertz 20 Hertz/div

I(out)/m

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 35

3. Anti Resonansi

Pada suatu rangkaian pararel yang hanya terdiri dari indultor

(L) dan kapasitor (C) jika di tambahkan resistor (R) secara seri pada

salah satunya akan mengakibatkan bergesernya frekuensi

resonansi. Hal ini juga berimbas menjadi tidak relevanya

pesamaan frekuensi resonansi (Fr) yang telah di jelaskan

sebelumnya.

Pada rangkaian resonansi pararel di atas ditambahakan RL (100

Ω), hasilnya frekuensi resonansi bergeser ke bawah dari 145,36 Hz

menjadi 131,83 Hz.

Jika resonansi di tambahkan secara seri pada C1 yakni RC (100 Ω),

hasilnya frekeunsi resonansi bergeser keatas dari 145,36 Hz

menjadi 165,96 Hz. Pergesesan nilai frekuensi resonansi (Fr) ketika

suatu rangkaian resonansi pararel yang terdiri dari L dan C di

100

RC

C1

10u

120m

L1

100

RC

C1

10u

120m

L1

I (Out)

Minimum = 6.006867mA @131.82567Hertz

10 20

8.

7.8

7.4

7

6.6

6.2

Frequency/Hertz

I(out)/mA

I (Out)

Minimum = 6.0093277 mA @165.95869

10 20

9

8.5

8

7.5

7

6.5

I(out)/mA

Frequency/Hertz

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 36

tambahkan pada salah satunya sebuah R dengan nilai yang cukup

besar, dinamakan sebagai anti resonansi.

Kemudian bagaimana dengan rangkaian resonansi seri yang

hanya terdiri dari inductor (L) dan kapasitor (C) jika di tambahkan

(R) secara seri ?

Ternyata pergeseran frekuensi tidak terlalu signifikan jika

dibandingkan dengan hasil perhitungan mengunakan persamaan

Fr. Pada hasil perhitungan Fr = 145,36 Hz sedangkan jika di

tambahkan R1 (100 Ω), Fr = 144,54 Hz dan hal ini masih bias di

toleransi. Berdasarkan pada hal tersebut, dapat di simpulkan

bahwa anti resonansi tidak terjadi pada rangkaian resonansi seri.

4. Faktor Q dan Bandwidth

Factor Q (Faktor Kuantitas) pada suatu rangkaian resonansi

merupakan ukuran dari seberapa baiknya rangkaian resonansi

tersebut. Nilai factor Q yang tertinggi berarti rangkaian resonansi

memiliki bandwidth atau lebih lebar frekuensi yang sempit,

sedangkan jika nilai factor Q rendah maka rangkaian resonansi

memiliki bandwidth yang lebar.

Hubungan antara factor Q dan bandwidth pada suatu

rangkaian resonansi di tukis dalam persamaan matematika berikut

ini.

BW = Fr/Q

Q = Fr/BW

100

RC

C1

10u

120m

L1

I (Out)

Minimum = 6.0093277 mA @165.95869 Hertz

I(out)/mA

Frequency/Hertz

100 200

9.6

9.4

9

8.8

8.4

8

7.8

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 37

Dimana :

BW = Bandwidth (Hz)

Fr = Frekuensi resonansi (Hz)

Q = Faktor Q

Bandwidth atau lebar frekuensi didapat dengan cara menghitung

selisih antara F2 (frekuensi tinggi) dengan F1 (frekuensi rendah).

BW = ΔF = F1 – F2

ΔF merupakan 0.707 (70.7 %) dari amplitude frekuensi resonansi

(Fr)

Pada kurva rangkaian resonansi di atas, diketahui Fr = 502,38 Hz

dengan amplitude arus 993,44 mA, sehingga 0,707 (70,7%) dari

993,44 mA (Fr) adalah 702,36 mA. Jika ditarik garis horizontal

pada amplitudo 702,36 mA sehingga memotong kurva frekuensi

resonansi didapatkan nilai F1 dan F2 yakni F1 = 492 hz dan F2 =

512 Hz. Jadi rangkaian resonansi seri memiliki bandwidth :

BW = F2 – F1 = 512 – 429 = 20 Hz.

Dengan nilai factor Q :

Q = Fr/BW = 502,38 / 20

Q = 25

460

Fr

0.707 Amplitudo Fr

BW

I (Out)

Maximum = 993.44491mA @502.37729Hertz

I(out)/mA

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

1

0.9

Frequency/Hertz

460 560 480 500 520 540

F1 F2

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 38

Kurva di atas merupakan gambaran dari variasi nilai factor Q

dengan besar bandwidth yang di hasilkan. Pada kurva tersebut

terbukti seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa, nilai factor Q

yang tinggi berarti rangkaian resonansi memiliki bandwidth yang

sempit, sedangkan jika nilai factor Q rendah maka rangkaian

resonansi memiliki bandwidth yang lebar.

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1) Diukur dengan multimeter hambatan dari inductor.

2) Disusun rangkaian seperti hubungan seri (Gbr. 1) sebelum

dihungkan dengan jala-jala PLN.

3) Diamati dengan catatan kuat arus I untuk beberapa harga C di

mulai dari nol sampai C terbesar.

4) Pada suatu harga I tertentu, diamati tegangan bolak balik tiap

komponen dan tegangan output (keluaran) transformer.

5) Disusun rangkaian seperti gambar hubungan pararel (Gbr. 2).

Diulangi langkah percobaan No.1 s/d 5.

6) Diamati dan di catat kuat arus I untuk beberapa harga C dimulai

dari nol sampai C terbesar.

I(out)/mA

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.9

0.8

Frequency/Hertz

400 600 450 500 550

1

Q = 6/BW= 81Hz

Q = 16/BW= 31Hz

Q = 25/BW= 20Hz

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 39

V. HASIL DAN ANALISA

1. Data Hasil Percobaan

Tegangan sumber : 6 Volt

Hambatan : 2 Ohm

Frekuensi : 50 Hz

Induktif : …L ?

1) Hubungan seri

No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA

L1

1 0.5 280

2 1 290

3 4.2 290

L2

1 0.5 260

2 1 250

3 4.2 240

2) Hubungan Pararel

No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA

L1

1 0.5 260

2 1 200

3 4.2 270

L2

1 0.5 190

2 1 280

3 4.2 300

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 40

2. Analisa Matematis

XL = XL

D9 1D. S

D9 1D. S 12N'. S

1) Hubungan seri

Diket :

f = 50 Hz

π = 3,14

C = 4,2 μF (diambil dari nilai I maksimum)

= 4,2 x 10-6 F

Dit : L =….. ?

Jawab :

9 12N'. S

9 12 . 3,14 . 50 . 4,2. 10OT Q

9 2,412 Q!U

2) Hubungan Pararel

Diket :

f = 50 Hz

π = 3.14

C = 0,5 μF (diambil dari nilai I maksimum)

= 0,5 x 10-6

F

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 41

Dit : L =….. ?

Jawab :

9 12N'. S

9 12 . 3,14 . 50 . 0,5. 10OT Q

9 20,264 Q!U

3. Analisa Teoritis

Pada percobaan resonansi seri, data kapasitor (C) yang di

gunakan adalah data pada saat arus (I) maksimum, hal ini di

karenakan resonansi pada rangkaian seri terjadi ketika impedansi

(Z) minimum (bahkan nol).

> ?V

> ?0

> ∞

Sedangkan pada percobaan rangkaian pararel, data kapasitor

(C) yang digunakan adalah pada saat I minimum, hal ini

dikarenakan resonansi pararel terjasi saat impedansi (Z)

maksimum (bahkan ∞).

> ?V

> ?∞

> 0

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 42

Dengan mengetahui nilai kapasitif pada saat resonansi, maka

secara matematis nilai induktif dapat diketahui. Nilai induktif pada

resonansi seri sebesar L = 2,412 Hendry, sedangkan pada

resonansi pararel L = 20,264 Henry. Kesalahan yang mungkin

terjadi pada saat percobaan adalah pembacaan skala

amparemeter yang kurang teliti.

4. Penamatan Perhitungan

Menggunakan Rumus (TKP Tunggal) :

∆6 12 !&!$&# X$#& Y 8

12 0,1 0,05

Untuk rangkaian seri (L1 & L2)

P P + ΔP P - ΔP

0,28 0,33 0,23

0,29 0,34 0,24

0,29 0,34 0,24

0,26 0,31 0,21

0,25 0,30 0,20

0,24 0,29 0,19

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 43

Untuk rangkaian pararel (L1 & L2)

P P + ΔP P - ΔP

0,26 0,31 0,21

0,20 0,25 0,15

0,27 0,32 0,22

0,19 0,24 0,14

0,28 0,33 0,23

0,30 0,35 0,25

VI. TUGAS DAN PERTANYAAN

1. Tugas Akhir

1) Hitunglah besar hambatan searah dari konduktor ?

Diket : E = 6 Volt

I = 290 mA = 290 x 10-3

A

Dit : …R ?

Jawaban :

1 ?>

6290 10OZ 20,69 [%\

2) Pada tiap – tiap pengukuran selalu terjasi penurunan

tegangan. Terangkan bagaimana ini dapat terjadi ?

Jawab :

- Penurunan tegangan terjadi karena reaktansi kapasitif (XC)

dan reaktansi induktif (XL). XL dan XC berpengaruh

terhadap impedansi (Z). sedangakan impedansi berbanding

terbalik dengan tegangan, sehingga semakin besar nilai

impedansi maka tegangan akan semakin turun.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 44

3) Buatlah grafik kuat arus I terhadap kapasitor C untuk

rangkaian seri !

No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA

L1

1 0.5 280

2 1 290

3 4.2 290

L2

1 0.5 260

2 1 250

3 4.2 240

0

50

100

150

200

250

300

350

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

Grafik Kuat Arus Terhadap Kapasitor

rangkaian Seri

L1

L2ku

at

aru

s(m

A)

kapasitor (uF)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 45

4) Buatlah grafik kuat arus I terhadap kapasitor C untuk

rangkaian pararel !

No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA

L1

1 0.5 260

2 1 200

3 4.2 270

L2

1 0.5 190

2 1 280

3 4.2 300

0

50

100

150

200

250

300

350

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

Grafik Kuat Arus Terhadap Kapasitor

rangkaian Pararel

L1

L2ku

at

aru

s(m

A)

kapasitor (uF)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 46

5) Berdasarkan grafik diatas tentukanlah harga-harga C resonansi

dan I resonansi !

Jawab :

- Pada rangkaian seri, resonansi terjadi pada saat I

maksimum. Berdasarkan grafik, I max = 290 mA, terjadi

pada C = 4,2 μF.

- Pada rangkaian pararel, resonansi terjadi pada saat I

minimum, berdasarkan grafik, I min = 190 mA, terjadi pada

C = 0,5 μF.

6) Hitunglah hambatan dan induksi L dari inductor dengan

mempergunakan rumus (1) dan (3), juga dengan rumus (2) dan

(3).

Diket :

E = 6 Volt

f = 50 Hz (sumber listrik yang di gunakan standar PLN)

C = 4,2 μF = 4,2 x 10-6 F

I max = 290 mA = 290 x 10-3 A

Dit : a. L ....?

b. R ….?

Jawab :

a. Induksi (L)

C 1D. S

9 1D. 9

9 12N'. S

9 12 . 3,14 .50 . 4,2. 10OT

9 2,412 %!U

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 47

b. Hambatan (R)

] 1D. S

12N'. C

12 . 3,14 . 50 . 4,2 10OT 757,881 [%\ A D9 2N'. 9 2 . 3,14 . 50 . 2,412 757,881 [%\

> ?@1 A B

290 10OZ 6@1 757,881 757,881

290 10OZ 6√1 0

1 6290 10OZ 1 20,69 [%\

7) Bandingkanlah harga R yang diperoleh dari pertanyaan No.1

dan No.6 !

Jawab :

- Harga R pada perhitungan No.1 sama besarnya dengan

harga R pada perhitungan No.6, yaitu 20,69 Ohm.

- Hal ini menunjukan bahwa hambatan searah sama dengan

hambatan total rangkaian, karena pada saat resonansi

hambatan kapasitif (Xc) dan hambatan Induktif (XL) bernilai

sama tetapi saling meniadakan (0) karena beda fasa 1800

atau berlawanan arah.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 48

VII. KESIMPULAN

Resonansi listrik terjadi ketika reaktansi induktif sama dengan

reaktansi kapasitif. Pada rangkaian seri, resonansi terjadi ketika arus

maksimum dan impedansi minimum. Sedangkan pada rangkaian

pararel, resonansi terjadi ketika arus minimum dan impedansi

maksimum.

Berdasarkan hasil analisa, didapat nilai induktif (L) pada

rangkaian seri sebesar 2,412 Henry, Sedangkan pada rangkaian

pararel L = 20,264 Henry. Kesalahan yang mungkin terjadi pada saat

percobaan adalah kekurangtelitian dalam membaca skala

amparemeter, sehingga menyebabkan pemilihan data kapasitor yang

kurang akurat.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 49

MODUL B-4

VOLT METER TEMBAGA

I. Maksud and Tujuan

Menara sebuah amparemeter dengan voltmeter tembaga.

II. Alat – alat

1. Voltmeter yang terdiri dari :

- Bejana tembaga sebagai anoda.

- Keeping anoda sebagai katoda.

- Katoda pertolongan.

2. Larutan tembaga sulfat

3. Sumber tegangan (power supply)

4. Amparemeter

5. Neraca teknis

6. Alat pembakar

7. Stopwatch

8. Alcohol

9. Kabel – kabel penghubung

III. Teori

Zat cair dipandang sari sudut hantaran listrik, dapat dibagi dalam 3

(tiga) golongan yaitu :

Larutan yang menggandung ion – ion, seperti larutan asam basa

dan garam di dalam air. Laratan – larutan ini di dapat dilalui arus

lebih dengan ion – ion sebagai penghatarnya dan disertai

perubahan kimia.

Air raksa, logam – logam cair dapat dilalui arus listrik dengan

tanpa perubahan – perubahan didalamnya.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 50

Pada percobaan ini dipakai garam CuSo4 didalam bejana, seperti pada

gambar 1.

Bila pada rangkaian di atas dialiri arus maka akan terjadi endapan

pada katoda, jumplah CU yang mengendap sebanding dengan arus

yang lewat.sehingga volt meter dapat dipakai untuk mengukur

tegangan.

IV. Jalannya Praktikum

1. Gosokan lempengan tembaga (katoda) dengan kertas amplas

hingga cukup bersih.

2. Cucilah katota dengan air, olesi dengan alcohol, kemudian

panaskan / keringkan di atas api alcohol.

3. Timbanglah lempengan tembaga (katoda) itu dengan neraca

teknis.

4. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 2 dengan polaritas yang

benar pergunakan lebih dulu katoda pertolongan.

SO4

CuSO4

Cu

Gambar 1.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 51

5. Tuanglah larutan sulfat tembaga kedalam bejana.

6. Atur switch power supply dan aturlah besarnya tegangan.

7. Masukan kedalam bejana lempengan tembaga (katoda) yang telah

di amplas.

8. Putuskan hubungan tegangan power supply dan jangan mengubah

rangkaian lagi.

9. Periksalah sekali lagi apa rangkaian sudah benar.

10. Usahakan supaya lempengan tembaga agar tidak tercelup semua

dalam bejana.

11. Hidupkan power supply selama n menit (di tentukan asisten)

usakan kuat arus tetap 1 ampare dengan mengatur power supply.

12. Setelah n menit, putuskan arus ambilah katoda, cucilah dengan

air, olesi dengan alcohol dan panaskan sampai kering.

13. Timbanglah lempengan tembaga dengan teliti.

14. Ulangi percobaan no.1 sampai no.13 untuk berapa kuat arus yang

berlainan dengan waktu yang berlaianan (ditentukan dengan

asisten).

15. Setelah selesai kembalikan larutan kedalam botolnya, kemudian

pula ala-alat yang lain.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 52

V. Pengamatan Perhitungan TKP Ganda

Untuk waktu = 1 menit dan I = 0,6 A

M0 = P

No P P²

1 149,051 22216,2

2 128,00 16384

∑ 277,051 38600.2

1) Nilai Rata – rata :

∆6 277,0512 138,53

Angka Deviasi :

∆6 ΣP ΣP 1

∆6 238600,2 277,0572 1

∆6 77200,4 76760,581

∆6 @439,82

∆6 20,97

2) Kesalahan Mutlak

138,83 + 20,97 = 159,8

138,83 – 20,97 = 117,86

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 53

3) Kesalahan Relatif

= 20,97 x 100 % = 20,97 %

4) Ketelitian

= 100 % - 20,97 % = 79,03 % ( Berhasil)

Untuk waktu = 1 menit dan I = 1 A

M1 = P

No P P²

1 149,055 22217,39

2 127,007 16130,78

∑ 276,062 38448.17

1) Nilai Rata – rata :

∆6 276,0622 138,031

Angka Deviasi :

∆6 ΣP ΣP 1

∆6 238448,17 276,0622 1

∆6 76896,34 76210,231

∆6 @686,11

∆6 26,19

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 54

2) Kesalahan Mutlak

138,31 + 26,19 = 164.5

138,31 - 26,19 = 112.12

3) Kesalahan Relatif

= 26.19 x 100 % = 26.19 %

4) Ketelitian

= 100 % - 26.19 % = 73.81 % ( Berhasil)

Untuk waktu = 2 menit dan I = 1,5 A

M0 = P

No P P²

1 127,007 16130,78

2 149,057 22217,99

∑ 276,064 38348,77

5) Nilai Rata – rata :

∆6 276,0642 138,032

Angka Deviasi :

∆6 ΣP ΣP 1

∆6 238348,77 276,0642 1

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 55

∆6 76697,54 76211,331

∆6 @486,21

∆6 22,05

6) Kesalahan Mutlak

138,32 + 22,05 = 160,37

138,31 - 22,05 = 116,26

7) Kesalahan Relatif

= 22,05 x 100 % = 22,05 %

8) Ketelitian

= 100 % - 22,05 % = 77,95 % ( Berhasil)

Untuk waktu = 2 menit dan I = 1,5 A

M1 = P

No P P²

1 128,007 16385,79

2 149,070 22221,86

∑ 277,077 38607,65

9) Nilai Rata – rata :

∆6 277,0772 138,54

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 56

Angka Deviasi :

∆6 ΣP ΣP 1

∆6 238607,65 277,0772 1

∆6 77215,3 76771,661

∆6 @443,64

∆6 21,06

10) Kesalahan Mutlak

138,54 + 21,06 = 159,6

138,54 - 21,06 = 117,48

11) Kesalahan Relatif

= 21,06 x 100 % = 21,06 %

12) Ketelitian

= 100 % - 21,06 % = 78,94 % ( Berhasil)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 57

VI. Jawaban dari pertanyaan – pertanyaan

1. Hitunglah tiap – tiap tembaga yang mengendap tiap percobaan ?

2. Berdasarkan jumplah endapan tembaga yang di sebut, hitunglah

muatan yang telah di pergunakan untuk menguraikan larutan

(untuk tiap percobaan) ?

3. Buatlah grafik hasil penerapan, yaitu antar kuat arus hasil

perhitungan No.2 dengan kuat arus yang terbaca pada

amparemeter ?

4. Butalah perhitungan pada tiap pengukuran dan percobaan,

berserta kesalahanya ?

5. Berilah komentar pada hasil – hasil diatas ?

6. Berdasarkan 3 dan 4 diatas diperlukan amaparemeter yang

diselidiki atau dikoreksi ?

7. Jika di pergunakan amparemeter yang telah tertera dengan suatu

metode lain, maka voltmeter tembaga ini dapat digunakan berat

atom suatu zat kimia. Terangkan !

8. Hitunglah berat atom tembaga dari percobaan ini dengan

memisalkan kuat arus yang dipakai benar ?

9. Bandingkan hasil perhitungan dengan literature !

10. Mengapa katoda harus dicuci dulu sebelum dibakar ?

11. Mengapa pula harus dibakar sebelum digunakan? (sebelum

ditimbang).

JAWABAN :

1) Jumplah temga yang mengendap tiap percobaan :

Untuk tabel 1

Σ `02 259,32 129,65

Σ `12 259,852 129,925

a `1 `0

a 129,925 129,65 0,275

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 58

Untuk tabel 2

Σ `02 259,12 129,55

Σ `12 259,652 129,825

a `1 `0

a 129,825 129,55 0,275

2) Hitunglah muatan colomb

?>bM

?>bM a/Xd

Dimana : Ar = 63,5

n = 2

efg TZ,P 31,75

Untuk tabel 1

. &M 0,27531,75 0,00866

Untuk tabel 2

. &M 0,27531,75 0,00866

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 59

3) Grafik dan multimeter blok

Untuk mencari kuat arus (I) dari perhitungan No.2

Untuk taabel 1

Dimana :

t = 1,5 menit = 90 s

F =96,500 Colomb

. &M 0,00866

0,00866 . 96,50090 9,2854

Untuk taabel 1

Dimana :

t = 2 menit = 120 s

F = 96,500 Colomb

. &M 0,00866

0,00866 . 96,500120 6,9641

4) Perhitungan sudah ada dalam TKP

5) Komentar dalam praktikum telah mengetahui

- Jumplah tembaga yang mengendap

- Aliran grafik telah sempurna

- Perhitungan pada TKP ganda sukses

- Muatan yang telah dipergunakan untuk menguraikan larutan

sangat baik.

6) Tidak, perlu karena tidak ada perubahan massa yang terjadi tidak

signifikan

7) Ampere yang telah tertera dengan suatu metode lain, maka

voltmeter tembaga ini dapat digunakan untuk menghitung berat

atom suatu zat kimia seperti contoh larutan CuSo4.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 60

8) Ar CU = 63,5

9) Bandingkan hasil perhitungan dengan literature.

10) Mencuci sebelum di bakar karena untuk mendapatkan hasil

perhitungan yang berbeda dengan sebelumnya sehingga

perhitungan lebih tepat dan teliti akurat.

11) Karena untuk mendapatkan perhitungan yang pas pada saat

ditimbang berat sebenarnya, tanpa bahan kimia yang ikut

terhitung didalamnya.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 61

VII. Kesimpulan

1. Voltmeter adalah berlangsungnya reaksi kimia dengan Maksud

sebuah amparemeter tembaga dan voltmeter tembaga.

2. Bila dipandang dari sudut hantaran listriknya, zat cair di bagi

menjadi 3 golongan yaitu zat cair isolator, larutan yang

mengandung ion – ion dari air raksa.

3. Cell volta adalah energy kimia yang bias berubah ubah menjadi

energy listrik.

4. Cell elektrolis adalah arus listrik yang biasa berubah menjadi

energi kimia.

5. Katoda pertolongan berfungsi untuk membantu lempengan yang

satu lagi menjadi anoda (menentukan anoda).

6. Pada katoda terjadi reaksi reduksi (pengendapan)

7. Pada anoda terjadi reaksi ionisasi (oksidasi)

8. Pada cell volta, katodanya bertanda (+) dan anoda bertanda (-)

9. Pada cell elektrolis, katodanya berwarna (-) dan anodanya

bertanda (+)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 62

MODUL B – 5

GELOMBANG DAN BUNYI

I. Maksud / Tujuan Percobaan

1. Mempelajari frekuensi, panjang gelombang, resonansi gelombang

serta factor yang mempengarui.

2. Mencari laju gelombang.

3. Mengenal gelombang berdiri dalam tali.

II. Alat – alat

1. Stiring vibrator

2. Sine wave generator

3. Power supply

4. Pilley dan C-clamp

5. Tali dan pipa

6. Specker

7. Beban

8. Neraca teknis

9. Kabel – kabel penghubung

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 63

III. TEORI

Mentukan laju gelombang

Laju gelombang paa tiap medium tergantung pada elektivitas

medium dan pada inersia dari medium tersebut. Cirri inersia di ukur

oleh μ, yakni masa persatuan panjang tali, atau :

……………………… . . 1

Untuk sebuah tali yang terenggang elastisitas tersebut di ukur

oleh tegangan F di dalam tali kecepatan gelombang hanya tergantung

pada F dan μ . ini dapat ditunjukan bahwa kecepatan gelombang

dalam tangki diberikan oleh akar dari F/μ atau :

……………………… . . 2

Periode adalah waktu yang diperlukan gelombang untuk berjalan

sejauh satu panjang gelombang sehingga,

. ………………… 3

F

M

L

V

F

Gambar . 1

Segment

Gambar . 2

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 64

Jarak dari simpul yang berdekatan adalah λ / 2 sehingga sebuah

tali yang panjangnya ℓ , harus terdapat persis sebanyak n, setengah λ /

2 dimana n adalah sebuah bilangan bulat, yakni :

. hb ℓ……………4

Sehingga frekuensi – frekuensi alami dari system tersebut adalah :

' 2ℓ .Mj ……… . 5

Atau,

' 2kjℓ\…………6

Sebenarnya perut simpang tidak tepat pada ujung pipa, tetapi

pada suatu jarak.

ℓ = 0,6 R di luar pipa, R = jari – jari pipa.

L = (2n + 2).(1/4λ) - ℓ kedua ujung terbuka …….(7)

L = (2n + 2).(1/4λ) - ℓ saat ujung tertutup ..…….(8)

L

Gambar 3.

ℓ ℓ

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 65

IV. Jalannya Praktikum

1. Mencari laju gelombang pada tali :

a) Buat rangkaian seperti gambar 1 dengan panjang L (60,70,80)

b) Sambungkan AC adaptor ke setiring vibrator

c) Sambungkan AC adaptor ke power supplay (tanyakan assisten)

d) Catat number of segment yang di hasilkan pada tabel i

e) Apa yang terjadi jika node di pegang ? buat kesimpulan

2. Mencari laju gelombang frekuensi :

a) Buat rangkaian seperti gambar 1 dengan panjang 1 (tanyakan

assisten)

b) Sambung sine wave generator ke setring vibrator

c) Pasang condor ke sine wave generator

d) Sambung condor ke power supplpy

e) Catat node yang di hasilkan pada frekuensi yang di tentukan

dengan panjang tali yang berbeda – beda

f) Amatilah pakah gelombang tersebut berpengaruh terhadap

waktu ? buat kesimpulan.

3. Mencari lajugelombang frekuensi

a) Catatlah suhu, barometer dan kelembapan ruangan (sebelum

dan sesudah percobaan)

b) Ukurlah diameter tabung (diameter pipa)

c) Sambungkan sine wave generator ke specker

d) Aturlah frekuensi pada sine wave generator (Tanya assisten)

e) Hadapkan specker ke pipa terbuka kemudian amati yang

terjadi?

f) Jika salah satu ujung pipa apa yang terjadi ?

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 66

V. Pengamatan / Perhitungan

TKP Ganda

D = P

No P P²

1 57,7 3329,29

2 57,8 3340,84

3 57,8 3340,84

∑ 173,3 10010,97

Nilai rata – rata

6 Σ: 173,33 57,77

Angka devinisi

Δ: Σp Σ: 1

Δ: 310010,97 173,33 1

Δ: 30032,91 30032,892

Δ: 0,022

Δ: 0,01

Kesalahan mutlak

6 : ∆: 6 57,77 0,01 57,78 6 57,77 0,01 57,76

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 67

Kesalahan relatif

6 ∆:: 100%

6 0,0157,77 100%

6 0,017%

Ketelitian

P = 100 % - kesalahan relative

P = 100 % - 0,017 %

P = 99,983 %

VI. Jawaban dari pertanyaan – pertanyaan

1. Keenapa dalam praktek sifat tali harus elastic ?

2. Apa yang di Maksud bahwa tegangan di isolasikan dengan sebuah

gelombang ?

3. Hitung kecepatan gelombang pada percobaan ?

4. Hitung frekuensi di sudut pada percobaan

5. Hitung inersia yang di dapat ?

6. Buatlah grafik antara L (panjang kolom udara) dan n (= 0,1,2,3,…)

untuk tiap-tiap frekuensi.

7. Hitung V dengan rumus thermodinamika

. U1b*/`

Ket :

R = 8,314

Mudara = 29

Y = 1,4

T = suhu (Kelvin)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 68

8. Hitung harga V dengan rumus :

. 331 . 1 & 5 n2737*/

Jawaban :

1. Karena jika tali terlalu renggang maka amplitudonya tidak

kelihatan – kelihatan molekul suatu zat yang semakin rapat karena

tegangan dapat mempengarui cepat rambatnya gelombang tali

itu. Karena kecepatan suatu factor yang mempunyai resultab

gaya, maka tidak terlihat gelombang secara jelas.

2. Karena mekanik adalah energy kinetic dan energy potensial

didalamnya gelombang membentuk energy dari listrik ke mekanik,

di mana energy mekanik itu adalah energy potensial dan kinetic.

Di mana enrgi potensial itu untuk mengerakan vibrator lalu energy

kinetic di salurkan energy potensial untuk menggerakan tali.

3. V pqµ dan µ uℓ

Dimana : m = 143,118

a. j Eℓv

j 143,11860 2,385

. M*j 42,385 1,29

b. j EℓI

j 143,11870 2,045

. Mj 42,045 1,39

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 69

c. j Eℓw

j 143,11880 1,789

. MZj 51,789 1,67

4. Frekuensi sudut

x 2 . N . '

- Untuk f1 = 80 x 2 . 3,14 .80 x 502,4 #y/"

- Untuk f2 = 90 x 2 . 3,14 .90 x 565,2 #y/"

- Untuk f3 = 100 x 2 . 3,14 .100 x 628 #y/"

5. Gaya inersia

j \ℓ

\ 143,118 k 0,143118 k

Untuk ℓ1 = 60 cm = 0,6 m

j 0,1430,6 0,238

Untuk ℓ2 = 70 cm = 0,7 m

j 0,1430,7 0,204

Untuk ℓ3 = 80 cm = 0,8 m

j 0,1430,8 0,179

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 70

6. Grafik antara L dan n untuk tiap frekuensi

7. . z3v/I|

. 1,4 .8,314 . 30 273~*/29

. 2,047

8. . 33,1 . 51 & 2 nZ47*/

. 33,1 . ;1 5 n2737=*/

. 34,71 \/"

0

1

2

3

4

5

6

7

0 20 40 60 80 100

Grafik antara L dan n untuk tiap

Frekuensi

80 Hz

90 Hz

100 Hz

n

L

80, 6

80, 5

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 71

VII. Kesimpulan

1. Resonansi gelombang adalah bergetarnya suatu benda

diakibatkan getaran benda lain.

2. Periode adalah waktu yang diperlukan gelombang untuk berjalan

sejauh satu panjang gelombang λ .

3. Laju gelombang untuk setiap medium bergantung pada elastisitas

mesdium pada inersia dari medium tersebut.

4. Pada praktikum gelombang dan bunyi ini, kita dapat mempelajari

frekuensi, panjang gelombang, resonansi gelombang serta factor

yang mempengaruinya.

5. Gelombang merambat melalui suatu medium.

6. Tali yang di gunakan harus bersifat elastic, tujuanya agar mudah

diamati node maupun segmentnya.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 72

MODUL B – 6

RANGKAIAN TAHANAN

I. TUJUAN

Mempelajari hubungan antara tegangan, arus dan hambatan pada

rangkaian seri dan pararel dengan hokum ohm dan kirchoff.

II. TEORI

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap

satuan waktu. Muatan listrik bias mengalir melalui kabel atau

penghantar listrik lainya.

Pada zaman dulu, arus konvensional didefinisikan sebagai aliran

muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu

dihasilkan dari aliran electron yang bermuatan negative kea rah yang

sebaiknya. Satuan SI untuk arus listrik adalah amapare (A).

Tahanan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari

suatu komponen elektonik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang

melewatinya dimana V dan E adalah tegangan dan I adalah arus.

Satuan SI untuk hambatan adalah Ohm (R).

Tegangan listrik (kadang disebut sebagai voltase) adalah

perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik,

dinyatakan dalam santuan Volt. Besaran ini mengukur energy

potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik

dalam sebuah konduktor listrik. Satuan SI untuk tegangan adalah volt

(V).

HUKUM OHM :

E = IR

I = E/R

R = I/E

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 73

Kesimpulan :

- Teganag dinyatakan dengan nilai volts di simbolkan dengan E atau

V.

- Arus dinyatakan dengan ampare, dan diberi symbol I.

- Hambatan dinyatakan dengan Ohms diberi symbol R.

- Hukum Ohm :

E = IR ; I = E/R ; R = E/I

Untuk rangkaian Seri :

- Total tegangan adalah jumplah masing – masing tegangan jatuh

(drop).

- Arus yang mengalir pada semua komponen adalah sama.

- Resistansi total dalah jumplah dari masing – masing resistanasi.

Untuk rangkaian pararel :

- Tegangan pad semua komponen adalah sama.

- Total arus adalah jumplah arus masing – masing cabang.

- Resistansi total lebih kesil dari pada nilai resistansi masing –

masing komponen ynag disusun pararel.

Hukum Kirchoff :

1. Jumplah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama

dengan jumplah kuat arus yang keluar dari titik percabangan.

2. Aljabar GGl / E (gaya gerak listrik) dan jumplah penurunan

pontensial sama dengan nol.

III. PERALATAN

1. Modul praktikum

2. Catu daya

3. Multimeter

4. Komponenperipherals pendukung.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 74

IV. JALANYA PRAKTIKUM

a. Rangkaian Seri

Tahanan di peroleh rumus :

……… . .

Contoh :

Jika terdapat resistor dengan nilai tahanan R1 = 1kΩ, R2 = 1kΩ, R3

= 1,5 kΩ, dan R4 = 1,5 kΩ, maka nilai total resistor yang terpasang

secara seri seperti model di atas adalah ?

Jawab :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4

= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ

= 5 kΩ

Multi

tester

+

+

- DC

R1 R2

R3 R4

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 75

b. Rangakaian Pararel

Tahanan di peroleh rumus :

……

Contoh :

Jika terdapat resistor dengan nilai tahanan R1 = 1 kΩ, R2 = 2 kΩ,

R3 = 4 kΩ maka nilai total resistor yang terpasang secara pararel

seperti model di atas adalah 11F 111 112 113 11…………… .. 11F 11 12 14

11F 4 2 14

11F 74

`# # $# 1F 47 0,541 [%\

- DC +

Multi

tester

R1

R2 Rn…..

R3

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 76

V. PERCOBAAN

1. Membuat rangkaian seperti model pada rangkaian di atas sebagai

rjukan penempatan posisi komponen yang akan di gunakan.

(dalam hal ini percobaan yang dilakukan disesuiakan oleh modul

praktikum yang tersesdia).

2. Menghitung nilai R (tahaman) yang telah disiapkan sebagai bahan

praktikum dan tidak lupa untuk memperhatikan nilai pada multi

tester sebagai pembelajaran.

3. Cacat semua data hasil pengukuran sebagai record yang akan

dijadikan sebagai bahan perbanding/pengamatan.

4. Sebagai catatan informasi di percobaan ini, pengujian teknis hanya

pada rangkaian sederhana seri TKP tunggal, kemudian tim

mengunakan supply tegangan DC pada voltage 20V dan 25V (data

praktikum trut terlampir).

Sebagai bahan pertimbangan perhitungan seri teori dari

percobaan terhadap rangkaian seri resistor dengan nilai R1 = 1kΩ, R2

= 1kΩ, R3 = 1,5 kΩ, dan R4 = 1,5 kΩ dengan mengunakan dua besaran

sumber tegangan yang di pasang bergantian 20VDC dan 25VDC tanpa

menggunakan variable resistansi seperti potensiometer. Maka dapat

siresumekan perhitungannya sebagai berikut :

a. Untuk percobaan dengan 20 VDC

E atau V = I . R dimana diketahui ;

R total seri = R1 + R2 + R3 + R4 + …..Rn

Maka Rtotal = R1 + R2 + R3 +R4

= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ

= 5 kΩ = 5000 Ω

X8" #k ## > 3 F

> 20 .5000 Ω 0,004 X 4\X

Berdasarkan hokum kirchoff 1 jumplah kuat arus yang masuk

dalam titik percabangan sama dengan jumplah kuat arus yang

keluar dari titik percabangan dan dikarenakan bentuk percobaan

rangkaian seri yang dibuat maka ;

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 77

Iinput = 1R1 = 1R2 = 1R3 = 1R4 = Iout (tanpa adanya titik

percabangan maka nilai arus yang mengalir adalah sama).

1) Sehingga VR1 = VR2 karena memiliki resisitaansi yang sama

sebesar 1 kΩ.

VR1 atau VR2 = I rangkaian x R1

= 4mA x 1000 Ω

= 4 Volt

2) VR3 = VR3 karena memiliki resisitaansi yang sama sebesar 1,5

kΩ.

VR1 atau VR2 = I rangkaian x R3

= 4mA x 1500 Ω

= 6 Volt

Pembuktian HUKUM KIRCHOFF 2 dimana Aljabar GGL/E (gaya

gerak listrik) dan jumplah penurunan potensial sama dengan nol.

V input = VR1 + VR2 + VR3 + VR3

20 V = 4V + 4V + 6V + 6V

20 V = 20 V

Tegangan input sama dengan jumplah tegangan rangkaian dan

bila di akumulasikan keseluruhannya adalah nol.

b. Untuk percobaan dengan 25 VDC

E atau V = I . R dimana diketahui ;

R total seri = R1 + R2 + R3 + R4 + …..Rn

Maka Rtotal = R1 + R2 + R3 +R4

= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ

= 5 kΩ = 5000 Ω

X8" #k ## > 3 F

> 25 .5000 Ω 0,004 X 5\X

Berdasarkan hokum kirchoff 1 jumplah kuat arus yang masuk

dalam titik percabangan sama dengan jumplah kuat arus yang

keluar dari titik percabangan dan dikarenakan bentuk percobaan

rangkaian seri yang dibuat maka ;

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 78

Iinput = 1R1 = 1R2 = 1R3 = 1R4 = Iout (tanpa adanya titik

percabangan maka nilai arus yang mengalir adalah sama).

1) Sehingga VR1 = VR2 karena memiliki resisitaansi yang sama

sebesar 1 kΩ.

VR1 atau VR2 = I rangkaian x R1

= 5mA x 1000 Ω

= 5 Volt

2) VR3 = VR3 karena memiliki resisitaansi yang sama sebesar 1,5

kΩ.

VR1 atau VR2 = I rangkaian x R3

= 5mA x 1500 Ω

= 7,5 Volt

Pembuktian HUKUM KIRCHOFF 2 dimana Aljabar GGL/E (gaya

gerak listrik) dan jumplah penurunan potensial sama dengan nol.

V input = VR1 + VR2 + VR3 + VR3

25 V = 5V + 5V + 7,5V + 7,5V

25 V = 25 V

Tegangan input sama dengan jumplah tegangan rangkaian dan

bila di akumulasikan keseluruhannya adalah nol.

c. Untuk percobaan dengan 36,4 VDC

E atau V = I . R dimana diketahui ;

R total seri = R1 + R2 + R3 + R4 + …..Rn

Maka Rtotal = R1 + R2 + R3 +R4

= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ

= 5 kΩ = 5000 Ω

X8" #k ## > 3 F

> 36,4 .5000 Ω 0,00728 X 7,28 \X

Berdasarkan hokum kirchoff 1 jumplah kuat arus yang masuk

dalam titik percabangan sama dengan jumplah kuat arus yang

keluar dari titik percabangan dan dikarenakan bentuk percobaan

rangkaian seri yang dibuat maka ;

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 79

Iinput = 1R1 = 1R2 = 1R3 = 1R4 = Iout (tanpa adanya titik

percabangan maka nilai arus yang mengalir adalah sama).

3) Sehingga VR1 = VR2 karena memiliki resisitaansi yang sama

sebesar 1 kΩ.

VR1 atau VR2 = I rangkaian x R1

= 7,28 mA x 1000 Ω

= 7,28 Volt

4) VR3 = VR3 karena memiliki resisitaansi yang sama sebesar 1,5

kΩ.

VR1 atau VR2 = I rangkaian x R3

= 7,28 mA x 1500 Ω

= 10,92 Volt

Pembuktian HUKUM KIRCHOFF 2 dimana Aljabar GGL/E (gaya

gerak listrik) dan jumplah penurunan potensial sama dengan nol.

V input = VR1 + VR2 + VR3 + VR3

36,4 V = 7,28 V + 7,28 V + 10,92 V + 10,28 V

36,4 V = 36,4 V

Tegangan input sama dengan jumplah tegangan rangkaian dan

bila di akumulasikan keseluruhannya adalah nol.

VI. PENGAMATAN/PERHITUNGAN

Soal untuk rangkaian seri :

1. Berdasarkan tabel 1 dan lembar data, apakah hokum kirchoff

tegangan berlaku untuk rangkaian gambar 1 ?

2. Dari tabel 2, hitung R5 berapa batas – batas R5 ? apakah sesuai

dengan yang tertera pada potensiometer ini ? jelaskan !

3. Kalau ada perbedaan pada soal – soal no. 2, jelaskan sebab –

sebabnya !

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 80

Jawaban :

1. Berlaku, karena jumplah seluruh tegangan jatuh pada rangkaian

sama dengan tegangan yang di hubungkan dengan rangkaian dan

juga jumplah aljabar sumber tegangan jatuh rangkaian = 0.

2. VR3 = 3,5 V (min)

VR3 = 12,7 V (max)

IR3 = 2 A (min)

IR3 = 8 A (max)

Karena pada rangkaian seri, maka :

IR3 = Itotal

Saat Imin , maka IR3 = Imin

1 .3>3 E

Saat Imax , maka IR3 = Imax

1 .3>3 EFG

Penyelesain :

Saat Imin ;

1 .3>3 E 1Z 3,52 1,75 Ω

Saat Imin ;

1 .3>3 E 1Z 12,78 1,59 Ω

3. Jelaskan ada perbedaan, karena itu terjadi akibat ada perbedaan

arus dan tegangan dan Hukum Kirchoff, dijelaskan bahwa R

(hambatan) berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding

terbalik dengan kuat arus . 3

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 81

VII. KESIMPULAN

1. Dalam percobaan ini kita lebih menitik fokuskan percobaan pada

tahanan /hambatan elektrik yang dalam kesempatan ini

menggunakan komponen resistor pada modul praktikum yang

sudah ada dan untuk data jadi hasil percobaan yang dimasukan

pada tabel record secara otomatis menyesuikan pada modul

praktikum tersebut sedangkan hal fundamental yang

membedakan antara prinsip kerja tahanan pararel adalah tahanan

yang disusun secara pararel, ini disebabkan oleh ketentuan

resistansi karakteristik yang juga telah dibakukan dalam hokum

kirchoff seperti yang telah diulas pada halaman sebelumnya.

2. Penggunaan Hukum Kirchoff dan Humum Ohm terbukti sesui

dengan kegunaanya dalam menunjang perhitungan dan analisa

pada percobaan yang dilakukan pada kesempatan ini.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 82

SOAL UJIAN PRAKTEK FISIKA DASAR II

UNIVERSITAS SURYADARMA

A. Jawablah Pertanyaan berikut dengan benar.

1. Sinar datang, garis normal, sinar pantul, berada pada satu bidang datar.

Merupakan bunyi dari hukum :

a. Pemantulan Cahaya

b. Pembiasan Menurut Snellius

c. Hukum Snellius I

d. Hukum Snellius III

2. Cermin yang bersifat menyebarkan banyangan yaitu :

a. Cermin Lekung

b. Cermin Cembung

c. Cermin Cekung

d. Cermin Konkaf

3. Apakah kepnajangan dari LRB (modul 1)

a. Laser Ray Box

b. Laser Room Box

c. Lamp Ray Box

d. Loop Ray Box

4. Diketahui indeks bias udara (n=1) indeks bias kaca (n=1.33). bila sinar

datang dari udara melewati kaca, maka arah pembiasaan yang terjadi :

a. Mendekati garis normal

b. Menjahui garis normal

c. Membentuk sudut 900

d. Sama besarnya dengan sudut datang

5. Dalam praktek B2, apakah fungsi dari komutator ?

a. Memutus dan menghubungkan arus

b. Sebagai penerus arus atau sebagai konduktor

c. Sebagai penghambat arus

d. Mengubah arah arus

6. Jika C= 1/W2 L, maka besarnya arus (I) adalah :

a. Maksimum

b. Minimum

c. Nol

d. Rata – rata

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 83

7. Rangakaian listrik dimana harga arus (I) mencapai maksimum disebut

dalam keadaan :

a. Resonansi listrik

b. Resonansi seri

c. Resonansi pararel

d. Seimbang

8. Waktu yang dibutuhkan untuk satu kali getaran disebut :

a. Frekuensi

b. Getaran

c. Gelombang

d. Periode

9. Gelombang bolak balik suatu benda dengan simpangan tertentu di sebut :

a. Bunyi

b. Transversal

c. Getaran

d. Longitudinal

10. Getaran bolak balik suatu benda dengan simpangan tertentu di sebut :

a. Frekuensi

b. Getaran

c. Gelombang

d. Periode

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 84

B. Jawablah Pertanyaan dibawah ini dengan jelas !

1. Buatlah gambar suatu rangkaian pararel sederhana dengan memasukkan

3 tahanan, ampare meter, voltmeter dan sumber tegangan (power

supply) !

2. Jelaskan yang dimakasud dengan :

a. Frekuensi

b. Amplitude

c. Panjang gelombang

3. Jelaskan prinsip kerja voltmeter tembaga dan gambarkan ! (Modul 4)

4. Tuliskan Hukum Ohm dan jelaskan !

5. Apa yang di Maksud dengan optic geometric ?

6. Jelaskan fungsi dari :

a. Kapasitor

b. Resistor

c. Diode

7. Gelombang merambat dalam air dengan panjang gelombang 20m dan

periode 5 detik, berapa cepat rambat gelombang tersebut ?

8. Diketahui sudut sinar datang 600 melewati kaca dengan n=1.33, berapa

besar sudut bias yang terjadi ?

9. Diketahui suatu rangkaian pararel dengan R1= 6Ω dan R2= 10Ω, power

supply = 40 Volt, berapa besar arus (I) ?

10. Larutan apakah yang di gunakan dalam praktikum B4 sebagai media yang

digunkan untuk membuat voltmeter tembaga ?

11. Bagaimana kesan – kesan anda selama mengetahui parktikum Fisika

Dasar I dan II ? tulisakan saran dan kritik anda sebagai masukan bagi

kami.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 85

Jawab :

1. Gambar Rangkaian :

2. Frekuensi adalah ukuran jumplah Putaran ulang per peristiwa dalam

satuan waktu yang di berikan. Untuk menghitung frekuensi, seorang

menetapkan jarak waktu, menghitung jumplah kejadian peristiwa, dan

membagi hitungan ini dengan panjang jarak waktu.

Rumus : ' *

Dengan f adalah frekuensi (Hertz) dan T periode (second).

Amplitudo adalah sebagai jarak terjauh dari garis kesetimbangan dalam

gelombang sinusiode.

Panjang Gelombang adalah sebuah jarak antara satuan berulang dari

sebuah pola gelombang biasanya memiliki denotasi lamda (λ). Dalam

sebuah gelombang sinus, panjang gelombang adalah jarak antara puncak

:

Vdc

+

-

S1

i

R1 R2 R3

Panjang gelombang

Jarak

Gelombang

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 86

Axis mewakilkan panjang, dan I mewakilkan kuantitas yang bervariasi

(misalkan tekanan udara untuk sebuah gelombang suara atau kekuatan

listrik atau medan magnet untuk cahaya), pada suatu titik dalam fungsi

dalam fungsi waktu x.

Panjang gelombang λ memiliki hubungan inverse terhadap frekuensi f,

jumlah puncak untuk melewati sebuah titik dalam waktu yang di berikan.

Panjang gelombang sama dengan kecepatan jenis gelombang di bagi oleh

frekuensi gelombang. Ketika berhadapan dengan radiasi elektromagnetik

dalam ruang hampa, kecepatan ini adalah kecepatan cahaya c, untuk

sinyal (gelombang) di udara, ini merupakan kecepatan suara di udara.

Hubungannya adalah :

h C'

Dimana :

λ = panjang gelombang dari sebuah gelombang sura atau

gelombang

elektromanetik.

c = kecepatan cahaya dalam vakum = 299,792.458 km/d ~ 300,000

km/d = 300,000,000 m/d atau

c = kecepatan suara dalam udara = 343 m/d pada 200 C (680 F)

f = frekuensi gelombang

3. Prinsip kerja Voltmeter hampir sama dengan amparemeter karena

desainnya juga terdiri dari galvanometer dan hambatan seri atau

multiplier. Galvanometer mengunanakan prinsip hukum Lorentz, dimana

interaksi antara medan magnet dan kuat arus akan menimbulkan gaya

magnetic. Gaya magnetic inilah yang menggerakan jarum petunjuk

sehingga menyimpang saat dilewati oleh arus yang melewati kumparan.

Makin besar kuat arus akan makin besar penyimpangannya.

4. Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang

mengalir melalui sebuah penghantar selalu sebanding lurus dengan beda

potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar

dikatakan mematuhi hukum ohm apabila nilai resistansinya tidak

bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan

kepadanya.

. >1

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 87

Dimana :

I = arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan

Ampare.

V = tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung peghantar

dalam satuan Volt.

R = nilai hambatan listrik yang terdapat pada suatu penghantar

dalam satuan Ohm

5. Optika Geometrik membahas tentang pemantulan dan pembiasan.

6. Penjelasan fungsi dari :

a. Kapasitor : untuk menyimpan muatan listrik, selain itu kapasitor juga

dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi.

b. Resistor : sebagai menghambat arus listrik dalam suatu rangkaian

c. Dioda : untuk penyearah arus, sebagai catu daya, sebagai penyaring

atau pendeteksi dan untuk stabilisator tegangan. Diode adalah

komponen aktif yang memili dua terminal yang melewatkan arus

listrik hanya satu arah.

7. V = 20 m/ 5 dt = 4 m/dt

8. n1 / n2 = sin I / sin r

1 / 1,33 = sin 60 / sin r

Sin r = 1,33 x 0,866

Sin r = 1.15178

9. *3 *3* *3 1 1: 16 110

11: 1060 660

11: 1660

Rp = 3,75 Ohm

Maka : I = V/Rp = 40 V/3,75 Ohm = 10,66 Ampare

10. CuSO4 = tembaga Sulfat

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013

Page | 88

11. Kesan – kesan dan saran :

• Banyaknya peralatan lab yang tidak berfunsi dengan baik sehingga

kesulitan untuk mencapai hasil maksimal dalam praktek.

• Asisten yang kurang berkompeten dalam menjelaskan sebuah

praktikum.

• Jika di bombing oleh dosen , pasti akan lebih baik.